聚氨酯-有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、聚氨酯(PU)彈性體因?yàn)榫C合性能出眾而被廣泛應(yīng)用于民用、體育、航天、軍事等領(lǐng)域，成為不可缺少的重要材料之一。但由于其耐熱、耐極性溶劑等性能還不夠理想，其應(yīng)用受到了一定程度的限制。為了進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，研究者一方面把特殊粒子加入聚合物體系以改善聚氨酯材料的一些性能，另一方面通過改變制備方法來提高聚氨酯材料的性能。
　　 在聚合物中加入少量的層狀硅酸鹽制備聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料能提高聚合物材料的力學(xué)性能和熱學(xué)性能，因此引

2、起了人們廣泛的注意。本文通過將分散劑和有機(jī)改性的蒙脫土混合攪拌均勻，在85℃下加入甲苯-2，4-二異氰酸酯(TDI)或者4，4′-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)，通過原位聚合制備了有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料的預(yù)聚體，然后以3，3-二氯—4，4-二氨基二苯基甲烷(MOCA)或1，4-丁二醇(BDO)為擴(kuò)鏈劑對(duì)預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈?zhǔn)覝毓袒?，制備了聚氨?有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料。進(jìn)而考慮PTMG/TDI/MOCA和PTMG/MDI/BDO兩種不同體系有機(jī)

3、蒙脫土對(duì)聚氨酯彈性體力學(xué)性能和耐熱水性能的影響。
　　 改性后的彈性體材料浸泡90℃含堿熱水(pH=8.5)中老化試驗(yàn)一個(gè)月，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入分散劑的PTMG/MDI/PU-C5/BDO體系納米復(fù)合材料耐熱水性能最佳，拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度保持率分別為57.52[％]和82.38[％]。
　　 經(jīng)動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)(DMA)表明PTMG/MDI/BDO體系的耐熱水性能明顯優(yōu)于PTMG/TDI/MOCA體系的性能。加入有機(jī)改性納米

4、材料的復(fù)合材料與純PU相比，tanδ要高，說明納米材料的加入提高了阻尼性能；分散劑和有機(jī)改性納米材料的加入，復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量E′增大；加入分散劑的納米改性復(fù)合材料耗能模量增加。
　　 與純聚氨酯彈性體相比經(jīng)納米蒙脫土改性后聚氨酯彈性體耐熱水性能有所提高。
　　 分散劑加入對(duì)有機(jī)插層蒙脫土的均勻分散具有明顯的促進(jìn)作用。
　　 兩種不同體系的聚氨酯彈性體的力學(xué)性能比較得出個(gè)結(jié)論，添加分散劑提高了聚氨酯/納米復(fù)合材料